Расчетная схема замещения электрической сети и расчет нагрузок

Расчет режима сети начинается с составления полной схемы замещения сети, в которую линии передачи вводятся П-образными схемами. Двухобмоточные трансформаторы учитываются Г-образной схемой, трёхобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы – трехлучевой звездой, а двухобмоточные трансформаторы с расщепленной обмоткой – схемой с двумя лучами. Далее для каждой схемы замещения определяются её параметры: для линий передач – активные и индуктивные сопротивления, ёмкостные и по мере необходимости активные проводимости; для трансформаторов – активные и индуктивные сопротивления всех обмоток и активные и индуктивные проводимости [2, 3]. Для сетей напряжением 220 кВ и ниже при расчетах проводимости линий и трансформаторов можно учитывать мощностью, которая в них теряется, поэтому целесообразно для каждой линии подсчитать зарядную мощность, а для трансформаторов потери активной и реактивной мощности в магнитопроводе [2, 3].

Перед выполнением расчета составленную схему замещения необходимо упростить, т.е. привести её к расчетному виду и определить расчетные нагрузки [2, 3, 11]. Расчетная схема сети представляет собой набор последовательно и параллельно включенных элементов (линии, обмотки трансформаторов), содержащих активные и индуктивные сопротивления. Если проектируемая сеть состоит из участков с различными номинальными напряжениями , то сопротивления всех участков сети и всех трансформаторов можно пересчитать на одно напряжение, приняв его за базисное , по формулам:

где , – сопротивления участков при , а , – сопротивления тех же участков, приведенные к базисному .

Подстанции в расчетной схеме учитываются расчетными нагрузками, которые включают в себе заданную мощность подстанции в рассматриваемом режиме , потери мощности в трансформаторах и зарядные мощности линий , присоединенных к данной подстанции:

где n – количество линий, подключенных к данной подстанции. Если по расчету баланса мощности (см. п. 2) на рассматриваемой подстанции устанавливается компенсирующее устройство мощностью , то

Расчетная мощность станции учитывает мощность, вырабатываемую генераторами ; мощность, расходуемую на собственные нужды ; мощность потребителя, расположенного в районе станции ; потери в трансформаторах ; зарядные мощности линий, к ней присоединенных:

Для нахождения потерь в трансформаторах, можно использовать следующие формулы:

– потери мощности в параллельно работающих двухобмоточных трансформаторах:

где – мощность подстанции со стороны низшего напряжения в соответствующем режиме работы;

– потери мощности в параллельно работающих трансформаторах с расщепленной обмоткой:

Здесь , – мощности обмоток низшего напряжения в рассматриваемом режиме; , – сопротивления одного плеча схемы замещения трансформатора;

– потери мощности в параллельно работающих трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах:

Здесь , , – мощности обмоток трансформатора в рассматриваемом режиме , , , , , – сопротивления обмоток.

Целесообразно расчет приведенных нагрузок провести как для максимального, так и для минимального режима работы сети, представив результаты расчета в табл. 8.

Таблица 8